JPH04332480A - 非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池Info
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- JPH04332480A JPH04332480A JP3101523A JP10152391A JPH04332480A JP H04332480 A JPH04332480 A JP H04332480A JP 3101523 A JP3101523 A JP 3101523A JP 10152391 A JP10152391 A JP 10152391A JP H04332480 A JPH04332480 A JP H04332480A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリチウム、またはリチウ
ムを吸蔵放出可能な物質を活物質とする負極と正極とを
有する非水系二次電池に関し、特にその正極の改良に関
する。
ムを吸蔵放出可能な物質を活物質とする負極と正極とを
有する非水系二次電池に関し、特にその正極の改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】この種、非水系二次電池の正極活物質と
しては、ＴｉＳ２、ＮｂＳｅ３、ＭｏＳ２、ＭｏＯ３、
Ｖ２Ｏ５、ＬｉｘＭｎＯｙ、ＬｉＣｏＯ２等が提案され
ており、一部実用化されている。
しては、ＴｉＳ２、ＮｂＳｅ３、ＭｏＳ２、ＭｏＯ３、
Ｖ２Ｏ５、ＬｉｘＭｎＯｙ、ＬｉＣｏＯ２等が提案され
ており、一部実用化されている。
【０００３】これらの中でＬｉｘＭｎＯｙ，ＬｉＣｏＯ
２は正極活物質として用いた場合に高エネルギー密度が
得られ、特にＬｉＣｏＯ２は放電時の電位がＬｉ／Ｌｉ
＋に対して４Ｖ程度の高電位を示すという利点を有して
いる。
２は正極活物質として用いた場合に高エネルギー密度が
得られ、特にＬｉＣｏＯ２は放電時の電位がＬｉ／Ｌｉ
＋に対して４Ｖ程度の高電位を示すという利点を有して
いる。
【０００４】然し乍らポータブル機器の小型化が進む中
で二次電池の高エネルギー密度化が望まれ、正極活物質
も実用上、さらに高電圧、高エネルギー密度であること
が望まれている。
で二次電池の高エネルギー密度化が望まれ、正極活物質
も実用上、さらに高電圧、高エネルギー密度であること
が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は斯る現状に鑑
みてなされたものであり、より高エネルギー密度の非水
系二次電池を提供しようとするものである。
みてなされたものであり、より高エネルギー密度の非水
系二次電池を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこの目的を達成
するために、リチウム、またはリチウムを吸蔵放出可能
な物質を活物質とする負極と正極とを有する非水系二次
電池において、前記正極の活物資としてＬｉ６ＣｏＯ４
を用い、ＬｉｘＣｏＯ２（４≦ｘ＜６）とＬｉ６ＣｏＯ
４の間で充放電を行うことを特徴とする。尚、Ｌｉ６Ｃ
ｏＯ４はＣｏ化合物とＬｉ塩との混合物を熱処理するこ
とにより合成するのが望ましい。
するために、リチウム、またはリチウムを吸蔵放出可能
な物質を活物質とする負極と正極とを有する非水系二次
電池において、前記正極の活物資としてＬｉ６ＣｏＯ４
を用い、ＬｉｘＣｏＯ２（４≦ｘ＜６）とＬｉ６ＣｏＯ
４の間で充放電を行うことを特徴とする。尚、Ｌｉ６Ｃ
ｏＯ４はＣｏ化合物とＬｉ塩との混合物を熱処理するこ
とにより合成するのが望ましい。
【０００７】
【作用】現在、リチウム二次電池の正極活物質として、
研究されているＬｉＣｏＯ２は、ＪＣＰＤＳカードＮｏ
．３６−１００４に示されるように、六方晶の結晶構造
を有し、Ｌｉ０．５ＣｏＯ２とＬｉＣｏＯ２との間で充
放電が可能であることが知られている。このためＬｉＣ
ｏＯ２１ｇ当り、約１４０ｍＡｈの容量を得ることがで
きる。
研究されているＬｉＣｏＯ２は、ＪＣＰＤＳカードＮｏ
．３６−１００４に示されるように、六方晶の結晶構造
を有し、Ｌｉ０．５ＣｏＯ２とＬｉＣｏＯ２との間で充
放電が可能であることが知られている。このためＬｉＣ
ｏＯ２１ｇ当り、約１４０ｍＡｈの容量を得ることがで
きる。
【０００８】これに対し、Ｌｉ６ＣｏＯ４は１ｇ当り、
１７０ｍＡ以上の充放電が可能であることを見出した。
１７０ｍＡ以上の充放電が可能であることを見出した。
【０００９】これは、ＬｉＣｏＯ２ではＣｏは３価の状
態であり、その中のほぼ１／２が４価まで充電されるの
に対して、Ｌｉ６ＣｏＯ４ではＣｏが２価の状態であり
、それが４価まで充電されるため１分子当り１電子以上
の反応が生じ、高容量になっていると考えられる。また
、Ｌｉ６ＣｏＯ４はＬｉ塩とＣｏ化合物との混合物を熱
処理することによって作製することができる。
態であり、その中のほぼ１／２が４価まで充電されるの
に対して、Ｌｉ６ＣｏＯ４ではＣｏが２価の状態であり
、それが４価まで充電されるため１分子当り１電子以上
の反応が生じ、高容量になっていると考えられる。また
、Ｌｉ６ＣｏＯ４はＬｉ塩とＣｏ化合物との混合物を熱
処理することによって作製することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を電池構造を示す図１
の半断面図、並びに図２の放電特性を示す曲線図を参照
しつつ詳述する。 〔実施例１〕リチウム金属から成る負極２は負極集電体
７の内面に圧着されており、この負極集電体７は断面略
コ字状のステンレスから成る負極缶５の内底面に固着さ
れている。上記負極缶５の周端はポリプロピレン製の絶
縁パッキング８の内部に固定されており、絶縁パッキン
グ８の外周には上記負極缶５とは反対方向に断面略コ字
状を成すアルミニウム製の正極缶４が固定されている。 この正極缶４の内底面には正極集電体６が固定されてお
り、この正極集電体６の内面には正極１が固定されてい
る。
の半断面図、並びに図２の放電特性を示す曲線図を参照
しつつ詳述する。 〔実施例１〕リチウム金属から成る負極２は負極集電体
７の内面に圧着されており、この負極集電体７は断面略
コ字状のステンレスから成る負極缶５の内底面に固着さ
れている。上記負極缶５の周端はポリプロピレン製の絶
縁パッキング８の内部に固定されており、絶縁パッキン
グ８の外周には上記負極缶５とは反対方向に断面略コ字
状を成すアルミニウム製の正極缶４が固定されている。 この正極缶４の内底面には正極集電体６が固定されてお
り、この正極集電体６の内面には正極１が固定されてい
る。
【００１１】この正極１の活物質には、Ｌｉ２ＯとＣｏ
ＯとをＬｉ：Ｃｏ＝６：１（モル比）で混合し、６００
℃で熱処理することによって合成したＬｉ６ＣｏＯ４が
用いられる。尚、このＬｉ６ＣｏＯ４はＸ線回折測定に
より、ＪＣＰＤＳカードＮｏ．３８−１１４０に示され
る正方晶系の結晶構造を有することを確認した。
ＯとをＬｉ：Ｃｏ＝６：１（モル比）で混合し、６００
℃で熱処理することによって合成したＬｉ６ＣｏＯ４が
用いられる。尚、このＬｉ６ＣｏＯ４はＸ線回折測定に
より、ＪＣＰＤＳカードＮｏ．３８−１１４０に示され
る正方晶系の結晶構造を有することを確認した。
【００１２】次に、この活物質と、導電剤としてのアセ
チレンブラックと、結着剤としてのフッ素樹脂粉末と、
を重量比で９０：６：４の比率で混合して正極合剤を作
成した後、この正極合剤を２トン／ｃｍ２で直径２０ｍ
ｍに加圧成型する。然る後、この成型品を２５０℃で熱
処理することにより正極を作製した。
チレンブラックと、結着剤としてのフッ素樹脂粉末と、
を重量比で９０：６：４の比率で混合して正極合剤を作
成した後、この正極合剤を２トン／ｃｍ２で直径２０ｍ
ｍに加圧成型する。然る後、この成型品を２５０℃で熱
処理することにより正極を作製した。
【００１３】また負極２は所定厚みのリチウム板を直径
２０ｍｍに打抜くことにより作製した。また上記正極１
と上記負極２との間にはポリプロピレン製微孔性膜より
成るセパレータ３が介装されている。尚、電池寸法は直
径２４．０ｍｍ、厚み３．０ｍｍである。また電解液と
しては、プロピレンカーボネートに過塩素酸リチウムを
１モル／リットル溶解したものを用いている。
２０ｍｍに打抜くことにより作製した。また上記正極１
と上記負極２との間にはポリプロピレン製微孔性膜より
成るセパレータ３が介装されている。尚、電池寸法は直
径２４．０ｍｍ、厚み３．０ｍｍである。また電解液と
しては、プロピレンカーボネートに過塩素酸リチウムを
１モル／リットル溶解したものを用いている。
【００１４】このようにして作製した電池を以下（Ａ１
）電池と称する。 〔実施例２〕正極活物質としてＬｉＯＨとＣｏＣＯ３・
ＣＯ（ＯＨ）２をＬｉ：ＣＯ＝６：１（モル比）で混合
し、６５０℃で熱処理することによって作製したＬｉ６
ＣｏＯ４を用いることを除いて他は実施例１と同様にし
て電池を作製した。
）電池と称する。 〔実施例２〕正極活物質としてＬｉＯＨとＣｏＣＯ３・
ＣＯ（ＯＨ）２をＬｉ：ＣＯ＝６：１（モル比）で混合
し、６５０℃で熱処理することによって作製したＬｉ６
ＣｏＯ４を用いることを除いて他は実施例１と同様にし
て電池を作製した。
【００１５】このようにして作製した電池を以下（Ａ２
）電池と称する。
）電池と称する。
【００１６】尚、この時の活物質をＸ線回折により分析
したところＬｉ６ＣｏＯ４の回折線の他にＬｉＣｏＯ２
のピークも僅かに認められた。 〔比較例１〕正極活物質としてＬｉ２ＣＯ３とＣｏＣＯ
３・Ｃｏ（ＯＨ）２をＬｉ：ＣＯ＝１／１（モル比）で
混合し、８５０℃で熱処理することによって作製したＬ
ｉＣｏＯ２を用いることを除いて他は実施例１と同様に
して電池を作製した。
したところＬｉ６ＣｏＯ４の回折線の他にＬｉＣｏＯ２
のピークも僅かに認められた。 〔比較例１〕正極活物質としてＬｉ２ＣＯ３とＣｏＣＯ
３・Ｃｏ（ＯＨ）２をＬｉ：ＣＯ＝１／１（モル比）で
混合し、８５０℃で熱処理することによって作製したＬ
ｉＣｏＯ２を用いることを除いて他は実施例１と同様に
して電池を作製した。
【００１７】このようにして作製した電池を（Ｂ１）電
池と称する。 ［実験］上記本発明に係る（Ａ１）（Ａ２）電池、及び
比較例の（Ｂ１）電池の充放電サイクル特性を調べ、そ
の結果を図２に示す。尚、その時の実験条件は、３ｍＡ
の電流で充電終止電圧４．３Ｖまで充電した後、電流３
ｍＡで放電するという条件である。図２から明らかなよ
うに、（Ａ１）（Ａ２）電池では放電容量が（Ｂ１）電
池に比べて大きい。これは、Ｌｉ６ＣｏＯ４の放電容量
がＬｉＣｏＯ２の放電容量がＬｉＣｏＯ２に比べて大き
いことによるものと考えられる。
池と称する。 ［実験］上記本発明に係る（Ａ１）（Ａ２）電池、及び
比較例の（Ｂ１）電池の充放電サイクル特性を調べ、そ
の結果を図２に示す。尚、その時の実験条件は、３ｍＡ
の電流で充電終止電圧４．３Ｖまで充電した後、電流３
ｍＡで放電するという条件である。図２から明らかなよ
うに、（Ａ１）（Ａ２）電池では放電容量が（Ｂ１）電
池に比べて大きい。これは、Ｌｉ６ＣｏＯ４の放電容量
がＬｉＣｏＯ２の放電容量がＬｉＣｏＯ２に比べて大き
いことによるものと考えられる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなように
、正極の活物資としてＬｉ６ＣｏＯ４を用い、ＬｉｘＣ
ｏＯ２（４≦ｘ＜６）とＬｉ６ＣｏＯ４の間で充放電を
行っているので、放電容量が増大して高エネルギー密度
化が図れると同時にサイクル特性の向上も期待でき、ポ
ータブル機器の小型化に大きく寄与することができる。
、正極の活物資としてＬｉ６ＣｏＯ４を用い、ＬｉｘＣ
ｏＯ２（４≦ｘ＜６）とＬｉ６ＣｏＯ４の間で充放電を
行っているので、放電容量が増大して高エネルギー密度
化が図れると同時にサイクル特性の向上も期待でき、ポ
ータブル機器の小型化に大きく寄与することができる。
【図１】本発明二次電池の半断面図である。
【図２】本発明電池、並びに比較例電池の放電特性を示
す曲線図である。
す曲線図である。
１ 正極
２ 負極
３ セパレータ
Claims (2)
- 【請求項１】 リチウム、またはリチウムを吸蔵放出
可能な物質を活物質とする負極と正極を有する非水系二
次電池において、前記正極の活物質としてＬｉ６ＣｏＯ
４を用い、ＬｉｘＣｏＯ４（４≦Ｘ＜６）とＬｉ６Ｃｏ
Ｏ４の間で充放電を行うことを特徴とする非水系二次電
池。 - 【請求項２】 前記Ｌｉ６ＣｏＯ４がＣｏ化合物とＬ
ｉ塩との混合物を熱処理することによって合成される請
求項１記載の非水系二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101523A JP3021758B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 非水系二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101523A JP3021758B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 非水系二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04332480A true JPH04332480A (ja) | 1992-11-19 |
| JP3021758B2 JP3021758B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=14302854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3101523A Expired - Fee Related JP3021758B2 (ja) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | 非水系二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021758B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018041677A (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 株式会社Ｇｓユアサ | 正極活物質、正極、及び非水電解質蓄電素子 |
| KR20190064424A (ko) * | 2017-11-30 | 2019-06-10 | 주식회사 엘지화학 | 양극 첨가제, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 양극 및 리튬 이차 전지 |
| CN110224114A (zh) * | 2018-03-01 | 2019-09-10 | 安普瑞斯（南京）有限公司 | 一种锂离子电池用正极材料及其制备方法 |
| CN110224169A (zh) * | 2018-03-01 | 2019-09-10 | 安普瑞斯（南京）有限公司 | 一种高能量密度锂离子电池 |
| CN117673474A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-03-08 | 深圳海辰储能科技有限公司 | 电解液、锂离子电池及用电设备 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101535249B1 (ko) * | 2014-04-28 | 2015-07-08 | 조선대학교산학협력단 | 간이 데스크 기능을 갖는 휴대용 가방 |
-
1991
- 1991-05-07 JP JP3101523A patent/JP3021758B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018041677A (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 株式会社Ｇｓユアサ | 正極活物質、正極、及び非水電解質蓄電素子 |
| KR20190064424A (ko) * | 2017-11-30 | 2019-06-10 | 주식회사 엘지화학 | 양극 첨가제, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 양극 및 리튬 이차 전지 |
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